1 xe đạp đi với vận tốc 7.2km/giờ thì xuống dốc chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0.2m/s2. Cùng lúc đó một ô tô lên dốc với vận tốc ban đầu 72 km/h chuyển động chậm dần đều với gia tốc 0,4 m trên giây.Chiều dài dốc là 570m
a) Viết phương trình chuyển động của mỗi xe cùng với gốc tọa độ và gốc thời gian
B) xác định quãng đường mỗi xe đi được cho đến lúc gặp nhau
Đáp án:
$\begin{array}{l} a) & x_1=570-2t-0,1t^2 \\ \ & x_2=20t-0,2t^2 \\ b) & s_1=150m \\ \ & s_2=420m \end{array}$
Giải:
a) Chọn chân dốc là gốc tọa độ, chiều (+) chân dốc → đỉnh dốc, gốc thời gian là lúc ô tô lên dốc
Phương trình chuyển động của xe đạp:
`x_1=x_{0_1}+v_{0_1}t+\frac{1}{2}a_1t^2=570-2t-0,1t^2`
Phương trình chuyển động của ô tô:
`x_2=x_{0_2}+v_{0_2}t+\frac{1}{2}a_2t^2=20t-0,2t^2`
b) Khi hai xe gặp nhau:
`x_1=x_2`
→ `570-2t-0,1t^2=20t-0,2t^2`
→ `0,1t^2-22t+570=0`
→ $\left [\begin{array}{l} t=190 \ (s) \ (loai) \\ t=30 \ (s) \ (nhan) \end{array} \right.$
Quãng đường ô tô đi được:
`s_2=x_2=20t-0,2t^2=20.30-0,2.30^2=420 \ (m)`
Quãng đường xe đạp đi được:
`s_1=s-s_2=570-420=150 \ (m)`
Đáp án:
a.$\begin{array}{l}
{x_1} = 2t + 0,1{t^2}\\
{x_2} = 570 – 20t + 0,2{t^2}
\end{array}$
b.$\begin{array}{l}
{s_1} = 150m\\
{s_2} = 420m
\end{array}$
Giải thích các bước giải:
7,2km/h = 2m/s
72km/h = 20m/s
a. Phương trình chuyển động của 2 xe là:
$\begin{array}{l}
{x_1} = {v_1}t + \dfrac{1}{2}{a_1}{t^2} = 2t + 0,1{t^2}\\
{x_2} = {x_o} – {v_2}t + \dfrac{1}{2}{a_2}{t^2} = 570 – 20t + 0,2{t^2}
\end{array}$
b. 2 xe gặp nhau sau:
$\begin{array}{l}
{x_1} = {x_2}\\
\Leftrightarrow 2t + 0,1{t^2} = 570 – 20t + 0,2{t^2}\\
\Leftrightarrow 0,1{t^2} – 22t + 570 = 0\\
\Leftrightarrow t = 30s
\end{array}$
Quãng đường mỗi xe đi được cho đến lúc gặp nhau là:
$\begin{array}{l}
{s_1} = \left| {{x_1} – {x_{o1}}} \right| = \left| {2.30 + 0,{{1.30}^2} – 0} \right| = 150m\\
{s_2} = \left| {{x_2} – {x_{o2}}} \right| = \left| {570 – 20.30 + 0,{{2.30}^2} – 570} \right| = 420m
\end{array}$